Sujets de recherche à long terme

Université du Luxembourg, TU Delft, Deltares 

Bassins expérimentaux au Luxembourg, appliqués aux bassins fluviaux de JCAR ATRACE

Dans quelle mesure notre conceptualisation hydrologique est-elle capable de représenter la réponse hydrologique pendant des épisodes climatiques extrêmes, secs et/ou humides ?

Lors de conditions climatiques extrêmes, comme les inondations et les sécheresses, le mouvement de l’eau peut être influencé par des processus difficiles à observer en situation de flux normal. En utilisant plus de 20 ans de données de bassins expérimentaux et de connaissances existantes, le chercheur testera les modèles hydrologiques et analysera les mouvements de l’eau lors d’événements extrêmes, à travers différentes géologies. Grâce à des techniques d’apprentissage automatique, les faiblesses des modèles traditionnels pour simuler ces événements seront identifiées. L’objectif est d’améliorer les modèles hydrologiques pour fournir de meilleurs outils de compréhension des événements extrêmes et contribuer à des stratégies de gestion des risques plus robustes.

Apprentissage automatique, conceptualisation, bassins expérimentaux

GFZ German Research Centre for Geosciences, Potsdam, VU Amsterdam, Deltares

Limburg – NRW / Maas-Nord & Süd, Vesdre, Ahr

Dans le cadre de cette recherche doctorale, les questions suivantes seront abordées sur la base des données des bassins versants régionaux en Belgique, en Allemagne et aux Pays-Bas :

• Quels sont les principaux facteurs influençant les pertes dues aux inondations dans le secteur des entreprises (par exemple, les impacts sur les bâtiments, l'équipement, le stock ; l'interruption des activités), et quelle est leur importance relative ?  

• Quels sont les principaux facteurs de pertes dues aux inondations dans le secteur des entreprises ? Diffèrent-ils d'une région à l'autre ?  

• Quel niveau de précision peut être atteint dans la modélisation prédictive des pertes dues aux inondations dans le secteur des entreprises ? Comment les approches de modélisation empiriques (basées sur les données) se comparent-elles aux autres approches en termes de précision, de fiabilité et d'applicabilité ?  

• Comment les entreprises se remettent-elles et s'adaptent-elles aux risques hydrologiques (c'est-à-dire aux inondations et aux sécheresses) ?  

Pour une sélection de bassins versants régionaux, la recherche produira les résultats suivants :

• Un questionnaire pour l'enquête auprès des entreprises, couvrant les aspects des pertes directes et indirectes dues aux inondations, le processus de récupération et l'adaptation aux risques hydrologiques,  

• Une base de données structurée contenant les variables étudiées,  

• Une meilleure compréhension des principales composantes des pertes dues aux inondations et des mécanismes de dommages dans le secteur des entreprises, des montants désagrégés des pertes, des facteurs de pertes, du rétablissement et de l'adaptation des entreprises aux risques hydrologiques,  

• Un nouveau modèle de pertes dues aux inondations calibré pour le secteur des entreprises dans des bassins versants régionaux sélectionnés, permettant ainsi une application transfrontalière du modèle,  

• De nouvelles connaissances sur les effets des risques hydrologiques et des risques multiples (par exemple, inondation après une sécheresse pluriannuelle et une pandémie) dans le secteur des entreprises. 

Pertes dues aux inondations dans le secteur des entreprises, risques hydrologiques

Deltares, Université de Liège, GFZ Potsdam

Bassin de la rivière Rur (Limbourg – NRW / Maas-Nord & Sud) et Meuse

Comment les réservoirs de l’Eifel contribuent-ils aux conditions de crues et de sécheresses dans le bassin de la Meuse et comment la gestion de ces réservoirs pourrait-elle réduire la vulnérabilité de ce bassin face aux changements climatiques et démographiques ?

En collaboration avec Wasserverband Eifel-Rur, le chercheur développera des règles de gestion plus adaptatives et résilientes pour les barrages de la région de l’Eifel, tenant compte des changements environnementaux et socio-économiques futurs. La recherche vise à répondre aux questions suivantes :

• Comment les réservoirs de l’Eifel contribuent-ils à la gestion des crues et des sécheresses dans le bassin de la Meuse, par rapport à d’autres réservoirs en Belgique et en France ? 

• Les règles actuelles de gestion des réservoirs peuvent-elles être améliorées vers un système plus avancé et basé sur la demande, augmentant la résilience des barrages ? Cela pourrait-il contribuer à améliorer la protection contre les inondations et la gestion des sécheresses aujourd’hui et à l’avenir ? 

• Quels sont les principaux critères pour une régulation des rivières durable et adaptée au climat ? Quels sont les impacts multidisciplinaires à long terme à prendre en compte ? 

Changement climatique, gestion des réservoirs, optimisation

Université d’Osnabrück, Deltares

Tous les bassins JCAR ATRACE

Comment la collaboration peut-elle contribuer à améliorer la gestion des risques d’inondation et de sécheresse dans les bassins fluviaux transfrontaliers régionaux ?

Cette recherche doctorale vise à examiner comment différents mécanismes de collaboration peuvent améliorer la gestion des risques d’inondation et de sécheresse dans les bassins fluviaux transfrontaliers. L’objectif est d’identifier des stratégies efficaces et les conditions pour une meilleure gestion transfrontalière de l’eau, tout en favorisant la collaboration stratégique entre chercheurs et parties prenantes. L’étude abordera les questions clés suivantes :

• Dans quelle mesure et dans quelles conditions divers mécanismes de collaboration améliorent-ils la gestion des risques d’inondation et de sécheresse dans les bassins fluviaux transfrontaliers régionaux ? 

• Comment les chercheurs et les parties prenantes de JCAR ATRACE peuvent-ils appliquer efficacement différents mécanismes de collaboration dans les bassins fluviaux sélectionnés de
  JCAR ATRACE ? 

Mécanismes de collaboration, gestion des risques d’inondation et de sécheresse, chercheurs et parties prenantes

Deltares

Bassins de la Dommel et de la Brabantse Delta (N-Brabant/Limbourg – Flandre (Maasbekken) et Zélande – Flandre (Escaut))

Comment la coopération transfrontalière et la comparaison des méthodologies régionales peuvent-elles améliorer les tests de résistance pour les risques d’inondation et de sécheresse dans les bassins fluviaux transfrontaliers entre la Flandre et les Pays-Bas ?

Cette recherche vise à améliorer la coopération transfrontalière et les méthodologies pour les tests de résistance, l’évaluation des risques d’inondation et de sécheresse, ainsi que la planification d’adaptation climatique dans les bassins fluviaux belgo-néerlandais. Elle se concentre sur la comparaison et l’évaluation des méthodologies régionales appliquées en Flandre et aux Pays-Bas, impliquant la participation active des autorités de l’eau et des parties prenantes.

Test de résistance, coopération transfrontalière, risques d’inondation et de sécheresse

Université de Liège, RWTH Aachen, Deltares

Vecht - Achterhoek / Deltarhein-Ost, Limburg - NRW / Maas-Nord & Süd et Limburg / Wallonie

• Quels instruments de terrain peuvent être mis en œuvre à l'échelle du bassin versant pour faciliter la mesure des paramètres hydrologiques/hydrauliques, y compris les précipitations, les niveaux d'eau, les vitesses de surface, les débits et les caractéristiques des débris (par exemple, le moment d'arrivée, la taille, les volumes) ?  

• Comment ces paramètres hydrauliques/hydrologiques et les principales caractéristiques des débris affectent-ils la performance des structures critiques d'acheminement des flux lors d'inondations extrêmes ? 

• Comment ces nouvelles données peuvent-elles être utilisées pour améliorer les prévisions hydrologiques, ainsi que la modélisation des dommages causés par les inondations ? Pouvons-nous développer des mesures intégrées d'atténuation des inondations dans l'ensemble des bassins versants ? 

Partie 1: Surveillance - Sur la base d'une étude RAT en cours, des instruments de terrain seront installés à des endroits sélectionnés dans les bassins fluviaux du Benelux et de l'Allemagne afin de détecter les paramètres hydrauliques/hydrologiques clés. Il s'agira notamment des précipitations, de l'évaporation, de l'humidité du sol, des niveaux d'eau (souterraine), des vitesses de surface et des débits.  

Partie 2: Modélisation - Sur la base des informations recueillies dans la partie 1 (surveillance) et de la littérature, nous développerons un modèle spécifique qui améliorera la prévision des principaux paramètres hydrauliques/hydrologiques associés à ces débits extrêmes. Parallèlement, nous effectuerons des simulations hydrauliques du comportement de l'écoulement au niveau des structures hydrauliques, y compris la formation, le développement et la rupture éventuelle des accumulations de débris.  

Partie 3: Mise en œuvre - Les résultats des points 1 et 2 seront utilisés pour améliorer les connaissances existantes sur la réponse du bassin fluvial aux événements extrêmes, y compris des modèles de prévision des inondations plus fiables et des systèmes d'alerte précoce améliorés. 

Surveillance, paramètres hydrologiques/hydrauliques, caractéristiques critiques de l'écoulement

GFZ Centre de recherche allemand pour les géosciences, Potsdam, VU Amsterdam, Deltares

Tous les bassins JCAR ATRACE

Comment se préparer aux événements d’inondation à fort impact et faible probabilité (HILP) ?

Cette recherche vise à développer des méthodologies pour comprendre et se préparer aux événements d’inondation HILP, de plus en plus fréquents en raison des changements climatiques et des complexités sociétales. Le projet se concentrera sur la construction de scénarios HILP plausibles, l’évaluation de leurs impacts sur les défenses contre les inondations et les infrastructures critiques, et la conception de mesures de réduction des risques en collaboration avec les parties prenantes. La recherche abordera deux questions principales :

• Quels sont les événements HILP plausibles (actuellement et dans un monde en mutation ; par exemple, un monde 2°C plus chaud) ? 

• Quelles mesures sont appropriées pour réduire les conséquences désastreuses de tels événements ?  

Événements HILP, changement climatique, construction de scénarios